KR101576105B1 - 무동력 순환 난로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무동력 순환 난로에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 펠렛과 같은 고형의 연료가 순차적으로 투입되어 순환 연소 되어 연료의 연소율을 극대화하고, 열 효율을 극대화한 무동력 순환 난로에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 상부에 구비되고 고형의 연료가 저장되는 저장부와; 상기 저장부 하부에 구비되며, 상기 저장부의 연료가 투입되는 연료투입통로와, 상기 연료투입통로 하부에 위치되어 연료가 연소되는 연소통로와, 상기 연소통로 하부에 위치되는 재수거통과, 상기 연소통로에 삽입되는 연소부재로 구비되는 연소부와; 상기 연소부의 연소통로와 상호 연결되어 연료의 열이 유입되게 일측 하부에 구비되는 유입구와, 상기 유입구에 의해 유입되는 열을 상부로 순환하는 순환통로와, 상기 순환통로 상부에 경사를 이루게 구비되어 열을 하부로 재순환하는 순환 커버와, 연기를 배출하기 위해 하부 타측에 배출구로 구비되는 순환부;로 구비되어 연료의 연소열과 열의 순환에 의해 연료가 일정하게 유입되어 자연연소되고, 열이 순환됨을 특징으로 한다.

Description

무동력 순환 난로{Non-motorized Circulation Stove}

본 발명은 무동력 순환 난로에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 펠렛과 같은 고형의 연료가 순차적으로 투입되어 순환 연소 되어 연료의 연소율을 극대화하고, 열 효율을 극대화한 무동력 순환 난로에 관한 것이다.

통상적으로 날씨가 추운 겨울철이나 습기가 높은 장마철에 습기 제거를 목적으로 주택이나 상가 및 공장 등 사람이 생활하는 공간과 가축을 기르는 축사 또는 과일과 채소 등의 농작물을 재배하는 하우스 등의 시설에는 난방장치를 설치하여 운용하고 있다.

이러한 난방장치는 대체로 가스를 연료로 하는 보일러, 석유를 이용하는 온풍기 또는 석탄을 이용하는 난로 등이 주로 사용되고 있다.

그런데 상기와 같은 가스, 석유 또는 석탄 등의 연료의 비용이 고가일 뿐만 아니라 연소시 소모량이 상당하여 난방비용이 가중되는 큰 문제점과 배출되는 연소가스가 다량의 유해성분이 함유되어 있어 자연환경과 인체에 해를 입히는 문제점이 있었다.

그리하여 연료의 비용은 저렴하면서도 환경과 인체에 해를 입히지 않는 우드 펠렛(Wood-pellets)연료가 각광받고 있다.

우드펠렛은 나무의 부산물인 톱밥을 가공 건조하고 펠렛성형기를 이용하여 높은 온도와 압력으로 작은 알갱이 형태의 펠렛으로 성형되고, 이산화탄소가 절감되는 친환경 제품이다.

그리고 펠렛팅 과정에서 별도의 첨가제 없이 나무에 있는 리그닌 성분이 녹아 펠렛모양으로 성형되기 때문에 제조비용이 절감되고, 연료로 사용되는 석유나 석탄의 구입비용보다 월등히 저렴하여 전세계적으로 널리 보급되어 사용하고 있으며, 그에 따른 난방장치(이하 난로로 칭함)도 함께 개발되어 제공되고 있다.

종래의 펠렛연료를 이용하는 난로는 실용신안등록 제450891호(명칭: 무연통 펠릿난로), 실용신안등록 제4485540호(명칭: 펠릿난로), 특허공개 제2009-68265호(명칭: 다기능 펠릿 연소기)가 공개되었다.

상기 종래의 난로 구성은 크게 펠렛연료를 점화 연소시키는 연소통과 펠렛연료를 수용 저장하는 저장통 및 상기 저장통에 수용된 펠렛연료를 연소통으로 이송시키는 스크류 또는 컨베이어밸트 등의 이송장치를 포함하여 이루어져 있다.

그러나 상기와 같은 종래의 펠렛연료를 이용한 난로는 펠렛을 이송하기 위한 이송장치를 설치함으로써 다음과 같은 문제점이 발생한다.

이송장치의 모터를 작동하도록 전원을 공급하는 까닭에 운용비용이 절감되지 않고 오히려 증가하는 역효과가 발생하는 문제점과, 전원의 단전되는 경우에는 펠렛연료의 공급이 중단되는 문제점이 발생한다.

그리고, 대형의 저장통을 별도로 설치함으로써, 난로의 부피가 증대되는 문제로 설치공간의 제약이 따르고, 난로의 조립과 해체가 용이하지 않은 문제점이 있다.

그리고, 대형의 저장통에 의해 난로 부피의 증대로 인하여 일반 주택이나 음식점 등과 같은 면적이 좁은 주거공간에는 설치가 곤란한 문제점이 발생한다.

그리고, 전원으로 작동되는 모터 및 스크류 또는 컨베이어의 작동 소음으로 사용자의 생활이 용이하지 않은 문제점이 있다.

또한, 축사에서 사육하는 가축들이 작동 소음에 의한 스트레스로 인하여 사육상태가 저하되는 문제점이 있었던 것이다.

본 발명은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 펠렛과 같은 고형의 연료가 순차적으로 투입되어 순환 연소 되어 연료의 연소율을 극대화하고, 열 효율을 극대화 한 무동력 순환 난로를 제공함을 목적으로 한다.

또한, 난로의 크기를 최소화하여 설치공간을 최소화하는 무동력 순환 난로를 제공함을 목적으로 한다.

또한, 무동력을 순환됨을 별도의 동력이 필요 없으며, 작동소음이 없어 소음이 없는 무동력 순환 난로를 제공함을 목적으로 한다.

본 발명 따른 무동력 순환 난로에 있어서, 상부에 구비되고 고형의 연료가 저장되는 저장부와; 상기 저장부 하부에 구비되며, 상기 저장부의 연료가 투입되는 연료투입통로와, 상기 연료투입통로 하부에 위치되어 연료가 연소되는 연소통로와, 상기 연소통로 하부에 위치되는 재수거통과, 상기 연소통로에 삽입되는 연소부재로 구비되는 연소부와; 상기 연소부의 연소통로와 상호 연결되어 연료의 열이 유입되게 일측 하부에 구비되는 유입구와, 상기 유입구에 의해 유입되는 열을 상부로 순환하는 순환통로와, 상기 순환통로 상부에 경사를 이루게 구비되어 열을 하부로 재순환하는 순환 커버와, 연기를 배출하기 위해 하부 타측에 배출구로 구비되는 순환부;로 구비되어 연료의 연소열과 열의 순환에 의해 연료가 일정하게 유입되어 자연연소되고, 열이 순환됨을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 연소부는 상기 연소통로 일측에 공기 유입구가 더 구비됨이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 연소부의 연소통로 상부에 점화구가 개폐되게 구비됨이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 연소부재는 "V"자 형상을 이룬 거름부와 상기 거름부 하부에 구비되는 원통형의 연소관으로 구비되어 거름부에 의해 연료가 일정한 비율로 연소통로에 유입되고, 연소관에 의해 공기가 일정하게 유입되어 연료를 연소통로로 불어주는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 순환부는 밀폐되고, 상기 배출구 내측에 격벽을 더 구비하여 열을 재순환함과 동시에 재와 같은 이물질의 배출을 차단함이 바람직하다.

본 발명에 따른 무동력 순환 난로는 연료가 저장부에 의해 항상 일정하게 투입되어 한번 점화에 의한 순환으로 연료를 연속으로 연소함으로 별도의 동력장치 및 연료투입수단을 구비할 필요없는 탁월한 효과가 있다.

또한, 연소부재의 거름부에 의해 연료가 일정한 비율로 연소통로에 유입되고, 연소관에 의해 공기가 일정하게 유입되어 연료를 연소통로로 불어주어 연료를 일정하고 용이하게 연소할 수 있는 탁월한 효과가 있다.

또한, 그 구조가 간단하여 대량생산이 용이하고, 크기를 최소화하며, 고장 및 파손의 적어 유지보수가 용이한 탁월한 효과가 있다.

또한, 순환 방식에 의해 연료의 연소율을 극대화할 수 있으며, 순환부의 순환에 의해 열을 최대한 순환하여 열 효율을 극대화할 수 있고, 먼지 또는 재의 배출을 최소화할 수 있는 탁월한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 난로를 도시한 사시도.
도 2는 도 1의 정 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 연소부재를 도시한 사시도.
도 4a는 본 발명에 따른 연소부에 연료가 점화되는 상태를 개략적으로 도시한 정 단면도
도 4b는 본 발명에 따른 연소부에 연료가 점화되어 연소 되는 상태를 개략적으로 도시한 정 단면도
도 5는 본 발명의 순환부의 사용상태를 개략적으로 도시한 정 단면도.
도 6은 본 발명의 순환부를 사용상태를 개략적으로 도시한 평 단면도.

이하 도면을 참조하여 본 발명에 따른 무동력 순환 난로를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 난로(10)는 연료(12)가 일정량 저장되는 저장부(20)와, 상기 저장부(20)의 연료를 연소하는 연소부(40)와, 상기 연소부(40)의 열을 순환하는 순환부(60)와, 순환부(60)로 구비된다.

상기 저장부(20)는 하부가 사다리꼴 형상을 이루게 구비되어 연료를 일정량 연소부(40)로 투입되게 구비되고, 상부에 뚜껑(22)이 더 구비되게 된다.

상기 연소부(40)는, 상기 저장부(20) 하부에 구비되며, 상기 저장부(20)의 연료(12)가 투입되게 수직으로 구비되는 연료투입통로(42)와, 상기 연료투입통로(42) 하부에 위치되어 연료가 연소되는 연소통로(44)와, 상기 연소통로(44) 하부에 위치되는 재수거통(46)과, 상기 연소통로(44)에 삽입되는 연소부재(50)로 구비된다.

그리고, 상기 연소부(50)는 상기 연소통로(46) 일측에 공기 유입구(48)가 더 구비됨이 바람직하다.

그리고, 상기 연소통로(44)는 상기 연료투입통로(42)와 일체를 이루어 수평으로 연장되게 구비된다.

그리고, 상기 연소부(40)의 연소통로(44) 상부에 점화구(44-1)가 개폐되게 구비된다.

그리고, 상기 재수거통(46)은 상기 연소통로(44) 하부에 삽입되게 구비되며, 상기 재수집통 상부에 거름커버(46-1)가 삽입되게 구비된다.

상기 거름커버(46-1)는 연료(12)의 연소 후 연소 된 재가 재수거통(46)에 수거되기 위해 격자 또는 망형태의 판으로 형성됨을 바람직하다.

그리고, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 연소부재(50)는 상기 연료구입통로(42) 하부 끝단에 상부가 걸림되는 "V"자 형상을 이룬 거름부(52)와 상기 거름부(42) 하부에 구비되는 원통형의 연소관(46)으로 구비되어 상기 재수거통(46)의 거름커버(46-1) 상부에 위치되게 된다.

아울러, 상기 거름부(52)는 연료가 일정하게 배출되게 위해 소정의 간격을 이룬 다수의 거름편(54)이 일체를 이루어 구비된다.

아울러, 상기 거름편(54)은 일 측의 간격이 공기가 유통되게 간격이 좁고, 타 측은 연료가 연소통로(44) 일정하게 배출되기 위해 간격이 넓게 구비됨이 바람직하다.

상기 순환부(60)는 상기 연소부(40)의 연소통로(44)와 상호 일체로 연결되어 연료(12)의 연소열이 유입되게 일측 하부에 구비되는 유입구(62)와, 상기 유입구(62)에 의해 유입되는 열을 상부로 순환되게 상기 연소통로와 일체를 이루게 구비되는 순환통로(64)와, 상기 순환통로(64) 상부에 경사를 이루게 구비되어 열을 하부로 재순환하는 순환커버(66)와, 연기를 배출하기 위해 하부 타측에 배출구(68)가 구비된다.

아울러, 상기 배출구에 결합되는 연통(미도시)가 더 구비되어 배출구에서 배출되는 연기를 실외로 배출하도록 구성됨이 바람직하다.

그리고, 상기 순환통로(64) 양측으로 상기 순환벽(70)이 더 구비되어 열을 내측하부로 순환하게 구비되며, 상기 순환벽(70)의 하부는 소정의 공간을 형성하게 순환부 하부와 이격된다.

그리고, 상기 순환부(60) 상부에 뚜껑(72)이 구비되고, 상기 뚜껑(72) 내측과 순환부 상부 내측의 과열을 방지하는 과열방지커버(74)가 더 구비됨이 바람직하다.

그리고, 상기 순환부(60)는 밀폐된 상태를 유지하고, 상기 배출구(68)에 격벽(76)을 더 구비하여 열을 재순환함과 동시에 재와 같은 이물질의 배출을 차단한다.

상기 격벽(76)은 "ㄷ"자 형상을 이루게 구비됨이 바람직하고, 상기 배출구(68)와 소정의 거리를 두고 이격되어 배출구(68)의 전면을 커버하게 하부에서 상부로 연장되게 구비됨이 바람직하다.

아울러, 본 발명에 따른 연료(12)는 펠렛이 사용되나 사용자의 선택에 의해 보편적인 고형의 연료를 사용할 수 있으며, 그 한 예로 크기가 적은 석탄 또는 잘게 부순 목재 또는 숯등이 사용될 수 있다.

아울러, 상기 저장부(20), 연소부(40), 순환부(60)는 사각형상의 통으로 형성되게 도시되었으나, 사용자에 의해 원통형 또는 삼각 이상의 다각형의 통 형상을 이루게 구비될 수 있으며, 이는 본 발명의 기술적 사상에 포함되는 것이다.

상기와 같이 구비되는 본 발명의 난로는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 무동력으로 연료를 연소하여 열을 순환하게 된다.

먼저, 도 4a에 도시된 바와 같이 연료가 저장된 저장부(20)에 의해 연료(12)가 연소부(40)의 연료투입통로(42)에 투입되어 적재된다.

그리고, 적재된 연료(12)는 연소부재(50)에 걸림되어 연소통로(44)의 일정범위까지 연료(12)가 적재된다.

이때, 연료(12)는 거름커버(46-1) 상부에 일정량 적재되게 된다.

그리고, 연소통로(44) 상부에 구비된 점화구(44-1)를 통해 별도의 점화수단(미부호)으로 연료(12)를 점화하게 된다.

이때, 상기 점화수단은 통상적으로 토치가 사용됨이 바람직하다.

그리고, 도 4b에 도시된 바와 같이 연료가 점화되면, 연료가 연소 되고 연소된 열은 순환부(60)로 유입되게 된다.

이때, 순환부(60)가 밀폐된 상태를 유지함으로 연소부(60)에서 열이 유입되어 열에 의해 순환부(60)의 공기가 연소되고, 연기는 자연스럽게 배출됨으로 순환부(60)가 진공상태를 유지하게 된다.

그러므로, 순환부(60)에서 연소부(40)의 열과 공기를 빨아 들이므로, 상기 연소부(40) 일측에 구비된 공기유입구(48)로 공기가 유입되고, 상기 공기는 연소부재(50)의 연소관(56)를 통해 일정하게 유입되어 적재된 연료를 밀어주게 된다.

그러므로, 적재된 연료(12)는 일정량으로 계속 유입되고, 연소되는 연료(12)는 연소관(56)에서 불어주는 공기에 의해 더욱 용이하게 연소됨으로 연료(12)의 연소율을 극대화할 수 있다.

아울러, 연소된 연료(12)의 재는 거름커버(46-1)를 통해 재수거통(46)으로 수거되게 된다.

그리고, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 연소부(40)에서 연료(12)의 연소에 의해 발생된 열은 진공상태를 유지하는 순환부(60)에 의해 연소부(40)의 공기와 같이 빨아드림으로 인해 일정하게 순환통로(64)를 통해 유입되게 된다.

그리고, 상기 열은 순환통로(64)를 통해 순환부(60) 상부로 내측으로 배출된다.

이때, 상기 순환통로(64) 상부에 소정의 각으로 경사지게 구비된 순환커버(66)에 의해 열이 순환부(60) 상부를 따라 순환부(60) 하부로 순환된다.

더욱이, 상기 순환통로(64) 양측으로 순환벽(70)이 더 구비되어 열이 하부로 순환되어 순환벽(70) 하부의 공간으로 순환벽 타측으로 순환되게 된다.

그리고, 상기 열은 배출부(68) 전면에 구비된 격벽(76)에 의해 한번 더 내측으로 순환됨과 동시에 재와 같은 이물질이 격벽(76)에 걸림되어 차단되게 된다.

그리고, 상기 격벽(76)에 의해 한번 더 순환된 열은 순환부에서 완전연소되어 배출구(68)를 통해 연통(80)으로 배출되게 된다.

즉, 본 발명에 따른 무동력 순환 난로(10)는 저장부(20)의 연료가 연소부(40)로 일정량 자동으로 투입되고, 연소통로(44)에서 연소부재(50)에 의해 일정하게 연소되어 재수거통(46) 재가 수거되며, 연소된 열은 순환부(60)를 통해 순환되어 완전연소되고, 배출구(68)로 배출되게 된다.

더욱이, 한번 점화된 연료(12)는 완전연소가 이루어지고, 순환부(60)가 밀폐되어 열에 의해 순환부(60)의 공기가 연소됨으로 진공상태가 되어 연소부(40)의 열과 공기를 계속 빨아들이게 됨으로 연료(12)의 연소가 끝날 때까지 한번 점화에 의해 동력 없이 연속으로 순환 연소 된다.

그러므로, 본 발명에 따른 무동력 순환 난로는 연료가 저장부에 의해 항상 일정하게 투입되어 한번 점화에 의한 순환으로 연료를 연속으로 연소함으로 별도의 동력장치 및 연료투입수단을 구비할 필요가 없다.

또한, 연소부재의 거름부에 의해 연료가 일정한 비율로 연소통로에 유입되고, 연소관에 의해 공기가 일정하게 유입되어 연료를 연소통로로 불어주어 연료를 일정하게 연소할 수 있다.

또한, 그 구조가 간단하여 대량생산이 용이하고, 고장 및 파손의 적어 유지보수가 용이하다.

또한, 순환 방식에 의해 연료의 연소율을 극대화할 수 있으며, 순환부의 순환에 의해 열을 최대한 순환하여 열 효율을 극대화할 수 있고, 먼지 또는 재의 배출을 최소화할 수 있다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 무동력 순환 난로를 실시하기 위한 하나의 실시 예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

10: 난로 12: 연료
20: 저장부 22, 72: 뚜껑
40: 연소부 42: 연료투입통로
44: 연소통로 44-1: 점화구
46: 재수거통 46-1: 거름커버
48: 공기유입구 50: 연소부재
52: 거름부 54: 거름편
56: 연소관 60: 순환부
62: 유입구 64: 순환통로
66: 순환커버 68: 배출구
70: 순환벽 74: 과열방지커버
76: 격벽

Claims (5)

1. 상부에 구비되고 고형의 연료가 저장되는 저장부와;
   상기 저장부 하부에 구비되며, 상기 저장부의 연료가 투입되는 연료투입통로와, 상기 연료투입통로 하부에 위치되어 연료가 연소되는 연소통로와, 상기 연소통로 하부에 위치되는 재수거통과, 상기 연소통로에 삽입되는 "V"자 형상을 이룬 거름부와 상기 거름부 하부에 구비되는 원통형의 연소관으로 구비되어 거름부에 의해 연료가 일정한 비율로 연소통로에 유입되고, 연소관에 의해 공기가 일정하게 유입되어 연료를 연소통로로 불어주는 연소부재로 구비되는 연소부와;
   상기 연소부의 연소통로와 상호 연결되어 연료의 열이 유입되게 일측 하부에 구비되는 유입구와, 상기 유입구에 의해 유입되는 열을 상부로 순환하는 순환통로와, 상기 순환통로 상부에 경사를 이루게 구비되어 열을 하부로 재순환하는 순환 커버와, 연기를 배출하기 위해 하부 타측에 배출구로 구비되는 순환부;로 구비되어 연료의 연소열과 열의 순환에 의해 연료가 일정하게 유입되어 자연연소되고, 열이 순환됨을 특징으로 하는 무동력 순환 난로.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 연소부는 상기 연소통로 일측에 공기 유입구가 더 구비됨을 특징으로 하는 무동력 순환 난로.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 연소부의 연소통로 상부에 점화구가 개폐되게 구비됨을 특징으로 하는 무동력 순환 난로.
   
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 순환부는 밀폐되고, 상기 배출구 내측에 격벽을 더 구비하여 열을 재순환함과 동시에 재와 같은 이물질의 배출을 차단함을 특징으로 하는 무동력 순환난로.

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